Según los científicos, esta nueva batería podría reducir su precio en un 90%
Por: Juan Méndez
Un equipo de investigadores chinos ha desarrollado un modelo de batería de estado sólido que promete ser significativamente más asequible.
El diseño, creado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC), tiene el potencial de competir con las opciones existentes de tecnología de baterías de próxima generación a un costo inferior al 10% del original.
La invención de un novedoso electrolito sólido que elimina la necesidad del costoso sulfuro de litio (Li2S) ha hecho posible avances en el diseño de baterías.
Innovación en Electrolitos Sólidos
A diferencia de las baterías tradicionales, que emplean electrolitos de polímeros líquidos o en gel como conductores iónicos entre los electrodos, las baterías de estado sólido utilizan electrolitos sólidos.
Todas las baterías de estado sólido prometen resolver los inconvenientes de capacidad y seguridad de las baterías tradicionales de iones de litio, y los electrolitos sólidos de sulfuro desempeñan un papel fundamental en su desarrollo.
Las baterías de estado sólido pueden utilizar óxidos o sulfuros como cátodo para aumentar la densidad de energía. Debido a su rendimiento superior, los sulfuros generalmente se consideran la opción más prometedora para el uso práctico futuro de baterías totalmente de estado sólido, pero su alto costo sigue siendo una barrera.
El costo de los electrolitos sólidos de sulfuro suele exceder los 195 dólares por kilogramo, muy por encima del umbral de 50 dólares por kilogramo necesario para una adopción generalizada. Según los expertos, este desafío de costes surge del complicado proceso de síntesis de estos electrolitos, que depende en gran medida del costoso Li2S.
"Aunque los investigadores de todo el mundo se esfuerzan por reducir el costo a través de varios métodos, la exploración a largo plazo ha demostrado que es bastante difícil lograr este objetivo", dijo Ma Cheng, investigador de la UTSC
Reduciendo costos
En un esfuerzo por abordar los altos costos de los electrolitos sólidos de sulfuro, Cheng y su equipo han desarrollado un nuevo material llamado LPSO, que no requiere sulfuro de litio.
Este novedoso electrolito se sintetiza a partir de dos compuestos económicos, lo que reduce el costo del ingrediente a solo $14,42 por kilogramo, lo que representa menos del 8 por ciento del costo de las materias primas para otros electrolitos sólidos de sulfuro.
Sorprendentemente, LPSO conserva los beneficios clave de los electrolitos de sulfuro de mejor rendimiento, incluida la compatibilidad con ánodos que garantiza la estabilidad del rendimiento. Combina bien con ánodos de alta densidad de energía, como el litio metálico y el silicio.
Una batería fabricada con LPSO y litio metálico ha demostrado más de 4200 horas de ciclo estable a temperatura ambiente. A pesar de estos resultados prometedores, Ma destacó que aún se anticipan más mejoras en el rendimiento y el equipo está trabajando activamente para lograrlas.